時(shí)域有限差分法在表面等離子體亞波長(zhǎng)光學(xué)研究中的應(yīng)用.pdf

1、表面等離子體(Surface Plasmons，SPs)是沿著導(dǎo)體表面?zhèn)鞑サ牟?，?dāng)改變金屬表面結(jié)構(gòu)時(shí)，SPs的性質(zhì)，包括色散關(guān)系，激發(fā)模式，耦合效應(yīng)等都將發(fā)生重大的變化。因此，利用SPs能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光的主動(dòng)操控，可以設(shè)計(jì)出新型的光子器件，在亞波長(zhǎng)光學(xué)，光存儲(chǔ)，光激發(fā)，顯微術(shù)和生物光子學(xué)等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。 亞波長(zhǎng)范圍內(nèi)金屬的電磁散射問題超出常規(guī)衍射理論的極限，研究該問題的最準(zhǔn)確的方法是嚴(yán)格求解Maxwell方程組。時(shí)域有限

2、差分法(Finite-DifferenceTime-Domain method，F(xiàn)DTD)是目前最為成功的電磁數(shù)值方法之一，具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，近似較少，精度高，時(shí)域計(jì)算等特點(diǎn)，在SPs的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文第一章首先介紹了SPs的基本性質(zhì)，然后介紹了SPs的若干重要應(yīng)用，包括波導(dǎo)芯片，光源，光刻等；第二章介紹了FDTD方法的基本原理，在傳統(tǒng)FDTD方法的基礎(chǔ)上增加了金屬色散模型Drude模型，使得可以模擬金屬介質(zhì)；第三章嚴(yán)